艺术与科学相交的地方
普林斯顿大学的年度科学艺术展览探索了科学与艺术之间的相互作用,展览中的每一件作品都揭示了您所感知的那些发现的时刻,而不是其各个部分的总和。 2011年,比赛的第五年,从20个大学系提交了168件艺术品,其中56件作品为展览选择,每件作品都符合当年的“智能设计”主题。 (如上所述,是由说明地球磁场逆转的模型创建的图像;这些极性逆转在过去的16000万年中发生了多次。)
树艺术
抓住第二名,将树的图像切成较小的矩形碎片。 Zhen James Xiang在一份声明中说:“作为我的研究的一部分,我正在设计智能图像分解算法,这些算法以最能捕获重要图像结构的方式将图像分为子图像。” “自然图像具有结构。了解这种结构并能够以尊重这种结构的方式分解图像是计算图像处理的重要方面。”
为了可视化徐的分解算法的工作原理,他开发了显示由此产生的二元树的计算机代码。输入图像已自动将其切成局部矩形碎片,以精心设计的方式,以实现有用的全球最优性。
为了清楚起见,仅显示了输入图像的部分分解,这使我们想起了我们从自然界中获得的灵感:分裂和团结之间需要和谐,Xiang说。
制作行星
行星是由在气态原星磁盘中的微小固体颗粒(灰尘)的凝结形成的,需要在颗粒质量中生长40个数量级以上。行星形成的关键阶段涉及从毫米至厘米大小的鹅卵石制作公里大小的行星。该图像说明了这一过程:气体和卵石之间的空气动力学相互作用将后者收集到非常密集的团块(明亮的区域),几乎是通过设计。反过来,这些团块成为行星,即行星的基础。
艺术砷
溶解在溶液中的砷硫化物在被旋转并在铬蒸发的载玻片上烘烤后显示出五颜六色的随机图案。
婴儿龙
这是胡须龙胚肺表面的免疫荧光图像的细节(Pogona Vitticeps)。细胞核被染色,肌动蛋白细胞骨架有助于细胞运动,被染色为绿色。该图像揭示了设计用于有效气体交换的管的嵌套层次结构,甚至在动物呼吸空气之前就会在胚胎中发展。
电晶体
压电纳米结构或当机械应力(例如挤压或拉伸)时产生电荷的纳米结构可以提供干净的替代能源。当将材料放在高温和压力下时,形成了该图像中的晶体结构。
站立的胚胎
这些共同果蝇胚胎的垂直横截面图像(果蝇Melanogaster)用抗体染色,以可视化将胚胎细分为三种组织类型的分子:肌肉,神经系统和皮肤。
获得此类图像是一个工程挑战,因为它需要将微小的胚胎直立定位,该胚胎的形状像椭圆形,只有半毫米长。
普林斯顿科学家与佐治亚理工大学的Lu Lab合作开发了一种设备来捕获和定向大量胚胎。该技术可用于研究胚胎,并最终了解驱动胚胎发育的过程。
模糊的蝴蝶
一个模拟的化合物视图显示了一个巨大的散布式的蝴蝶蝴蝶如何从不同距离(顶部)(从左上到右)看到另一个大的散落的小翅蝴蝶,14.1英尺(4.3米),6.9 ft。(2.1 m)(2.1 m),3.9 ft。(1.2 m),1.2 m),2.3 ft。(0.71 m)(0.71 m),1.2 ft。右,仅在0.59英尺(0.18 m或18厘米)的距离处。
左下是与原始照片(右图)相比,仅(7厘米)的模拟视图。在18厘米处发生惊人的现象:如果“眼睛”或受试者略微移动,则视野的很大一部分似乎在所有橙色和所有黑色之间都闪烁。 18厘米是该物种的典型求爱距离可能是巧合。
眼花
模拟的黑洞流出由磁场驱动的,这些流域将物质插入孔上。中心的黑点显示了黑洞的地平线;灰色线显示问题;红线显示磁场线;绿线显示流入和流出之间的边界。
学校养鱼
该图像是150条鱼的可视化(Notemigonus crysoleucas)在浅2.1 x 1.2米罐中自由锻炼。它显示了学校在学校中每只鱼的身体和眼睛的记录位置。
叠加是每只鱼的每只眼睛视野的二维近似,显示为从眼睛向外铸的白色射线。当射线与另一个人或竞技场的边界碰撞时,射线将终止。
对每条鱼从学校中的有利位置都能看到的粗略估计有助于确定个人在给定时刻对其邻居和环境的信息。反过来,这允许科学家研究有关刺激的信息,例如捕食者或食物,可以通过一个组传播,改变组本身的配置。